Sind PHEV manchmal die bessere Alternative zu BEV?

[noXan]

100 kg mehr Fahrzeugmasse bringen etwa 1 kWh Mehrverbrauch auf 100 km.
1 kWh Akku mit Struktur wiegt etwa 7 kg.

Da 100 km Reichweite rein elektrisch im Alltag zu mehr als 95% ausreichen, kann man auch unter Gegenrechnung eines kleinen REX mit Peripherie so um die 350 bis 400 kg einsparen.

350-400kg halte ich für übertrieben, da ich den Sweetspot eher bei 30kWh sehe. Optimiert werden es wohl um die 200kg sein, bei etwas schlechterer Aerodynamik. Würde daher 1kWh/100km höheren Verbrauch für das BEV sehen bei 40kWh größerer Batterie.

[RiffRaff]

Mit 30 kWh kommst du etwa 150 km weit. Brauch ich nicht und die meisten PKW Halter in Deutschland ebenfalls nicht:

(aus: http://www.mobilitaet-in-deutschland.de ... ericht.pdf )

Wir brauchen etwas mehr mit 2 mal 30 km / Tag / Fahrzeug.
Ferner haben wir Zwei wallboxen für dann zwei Elektroautos direkt an deren Standplatz.

Jeder muß das für sich selbst optimieren.

[Odanez]

Die Vorteile eines größeren Akku liegen dabei auf der Hand:
- Viele Leute fahren auch gelegentlich Langstrecke. Je größer die elektrische Reichweite, desto einfacher oder mit höheren Stromanteil können diese Strecken bewältigt werden
- Größere Akkus bedeuten mehr Flexibilität beim Laden. Man kann umso mehr laden wann man will und nicht wann man muss. So kann man sich aussuchen wenn man einen variablen Stromtarif hat oder eigene PV auf dem Dach dann zu laden wenn es am günstigsten ist. Das ist übrigens auch Netzstabilisierend. Kleine Akkus tragen dagegen fast garnicht zur Netzstabilisierung bei
- In Zukunft wird V2G immer mehr eine Rolle spielen, so übernimmt das Auto immer mehr die Rolle des Akkuspeichers für das Haus, und kann die Energie an diesen wieder bei Bedarf abgeben. Je größer der Akku, desto größer der Grad der Autarkie.
- Größere Akkus halten länger. Es werden weniger Vollzyklen benötigt, und man verringert das Risiko vorzeitig einen defekten Akku zu haben, weil er schon durchgeritten ist. Auch kann ein größerer Akku mehr Lade- und Entladestrom vertragen. Das normale Fahrverhalten ist für einen größeren Akku schonender.

Wie ich schon erwähnte, das Mehrgewicht ist für den Verbrauch fast vernachlässigbar. Die einzigen Nachteile sind der erhöhte Ressorucenbedarf den Akku herzustellen, und die Anschaffungskosten, sowie den eventuellen Platzbedarf so eines Akkus im Auto selbst.

[noXan]

Mit 30 kWh kommst du etwa 150 km weit. Brauch ich nicht und die meisten PKW Halter in Deutschland ebenfalls nicht:

screenshot_20220111_155104.png

(aus: http://www.mobilitaet-in-deutschland.de ... ericht.pdf )

Wir brauchen etwas mehr mit 2 mal 30 km / Tag / Fahrzeug.
Ferner haben wir Zwei wallboxen für dann zwei Elektroautos direkt an deren Standplatz.

Jeder muß das für sich selbst optimieren.

Da geb ich dir schon recht. Ich habe das aus meinem Alltag mit dem i3 REx betrachtet. Dieser hatte neu 18,8kWh und nach 150tkm noch ca. 16-15,5kWh mit entsprechend vielen Zyklen. Für mein Profil ist der Akku etwas zu klein bzw. läuft der REx zu häufig, insbesondere wenn er Abends mal nicht angesteckt wurde oder Vorkonditioniert wird. Einmal per Woche habe ich rund 120km Fahrt, die anderen Tage rund 40km. Ich glaube dass der Sweetspot bei 100km im Winter liegt, unter Berücksichtigung der Degeneration, und da sind mMn 30kWh als guten Kompromiss aus Gewicht, Kosten und Flexibilität. Das ist auch das einzige was mich am Obrist Prototypen stört.

[Ioniq1234]

Rollwiderstand 0,01...0,015 macht 10-15N/100kg.
=> 0,273....0,409kWh/100km Mehrverbrauch rein durch den Rollwiderstand.

Wenn Lader und Antrieb je 85% Wirkungsgrad haben macht das 0,377...0,566 kWh pro 100kg und 100km ab Steckdose.

Dazu noch Verluste durch Wirkungsgrade beim Beschleunigen und Rekuperieren.
Hängt dann vom Profil ab.

Wenn man sich mal die Verbräuche der Modelle mit unterschiedlicher Akkukapazität und Gewicht anschaut, sind es vielleicht 0,2-0,3kWh/100kg.

Mein alter Ioniq ist 200kg schwerer als ein i3. Trotzdem verbraucht der BMW 3kWh/100km mehr. Der noch schwerere Tesla M3 verbraucht sogar noch weniger trotz höherer Leistung.

Was gerne vergessen wird ist, dass Akkus mit höherer Kapazität einen besseren Wirkungsgrad aufweisen, weil die C-Rate entsprechend geringer ist. Und das macht sich auch beim Laden und Rekuperieren bemerkbar.

Auch bei den elektrischen Komponenten ist noch Entwicklungspotential. Ich denke die Verbräuche werden in den nächsten Jahren noch etwas fallen. Bessere Akkus, bessere Leistungselektronik und auch bei den Motoren haben erst sehr wenige die optimale Konstruktion gefunden.

[RiffRaff]

@noXan

Ja: die 100 km ist auch das, was wir anstreben. Mal sehen ob es da bald was gibt.

Allerdings ist auch die Steuerung wichtig: ich hätte gerne die Möglichkeit, das Einschalten des REX völlig frei zu wählen, was auch das Runterfahren des Akkus auf Null beeinhaltet. Also weder Zwangseinschaltung bei Min.Stand XX% noch bei hoher hoher Last (beim seriellen weniger zu befürchten) noch bei Unterschreiten der Außentemperatur XX.

Am besten ein ganz einfacher Toggle Schalter ein/aus für den REX. Für mich auch gerne richtig old school als mechanischer Schalter ohne smart irgendwas gedöhns.....

[Karlsson]

Mein alter Ioniq ist 200kg schwerer als ein i3. Trotzdem verbraucht der BMW 3kWh/100km mehr. Der noch schwerere Tesla M3 verbraucht sogar noch weniger trotz höherer Leistung.

Was gerne vergessen wird ist, dass Akkus mit höherer Kapazität einen besseren Wirkungsgrad aufweisen, weil die C-Rate entsprechend geringer ist. Und das macht sich auch beim Laden und Rekuperieren bemerkbar

Das liegt hier mehr an Stirnfläche und CW Wert.
Da sind M3 und Ioniq halt super.

[noXan]

Mein alter Ioniq ist 200kg schwerer als ein i3. Trotzdem verbraucht der BMW 3kWh/100km mehr. Der noch schwerere Tesla M3 verbraucht sogar noch weniger trotz höherer Leistung.

Nachdem hier Gewicht, CWA und Systemeffizienz kombiniert ein Ergebnis liefern, ist die Schlussfolgerung gewagt, auch weil sich die Physik nicht betrügen lässt und die Fahrwiderstände bzw Rekuverluste sich ziemlich akkurat mit wenigen Parametern berechnen lassen.
Als Vergleich nachfolgend ein paar Daten zu den Fahrzeugen

Meine Conclusio wäre eher, dass eine kleine Stirnfläche, möglichst kleines Gewicht, niedrigere Antriebsleistung bzw. weniger nervöser Gasfuß und höherer Systemwirkungsgrad zum niedrigeren Verbrauch führen (welch Überraschung). Hätte der I3 einen cwa wie der Ioniq wäre ein Vergleich interessant, Ebenfalls wenn der Ioniq den CWA des I3 hätte. Daher halte ich den Vergleich nur an einem Fahrzeugen mit unterschiedlichen Akkugrößen relevant.

I3 94ah vs. Ioniq
11,7% geringeres Gewicht
29,5% größerer CWA

I3 94ah vs. M3 75kWh
23,8% geringeres Gewicht
35,0% größerer CWA


Natürlich kann man nun Argumentieren dass die Werte nicht repräsentativ sind und Model 3 Fahrer trotz höherem Systemwirkungsgrad schneller fahren als I3 und Ioniq Fahrer oder dynamischer Beschleunigen und weniger von der Rekuperation profitieren.

Unterm strich bleibt, dass der Ioniq wohl das effizienteste BEV im Realbetrieb ist und als Referenz für die anderen Fahrzeuge dient. Dass die Gewichtseinsparung nichts bringt ist aber ein Märchen, und lässt sich auch darstellen, wenn man den I3 anderen Fahrzeugen gegenüber stellt, die ähnliche CWA Werte und Fahrleistung ausweisen sowie wohl höhere Systemwirkungsgrade haben aufgrund der jüngeren Entwicklung

[noXan]

@noXan

Ja: die 100 km ist auch das, was wir anstreben. Mal sehen ob es da bald was gibt.

Allerdings ist auch die Steuerung wichtig: ich hätte gerne die Möglichkeit, das Einschalten des REX völlig frei zu wählen, was auch das Runterfahren des Akkus auf Null beeinhaltet. Also weder Zwangseinschaltung bei Min.Stand XX% noch bei hoher hoher Last (beim seriellen weniger zu befürchten) noch bei Unterschreiten der Außentemperatur XX.

Am besten ein ganz einfacher Toggle Schalter ein/aus für den REX. Für mich auch gerne richtig old school als mechanischer Schalter ohne smart irgendwas gedöhns.....

Mir geht es genauso und das kommt dem I3 REx schon sehr nahe, der sich bis 7,5% nicht meldet und ab 75% per Schnellwahltaste dazu geschalten werden kann bzw. auch wieder abgeschalten lässt. Aber auch der ist nicht perfekt:

Mich pisst an dass ich die 7,5% nicht unterbinden kann wenn ich weiß dass sich das Ziel erreichen lässt. Zu oft hatte ich schon nen Kaltstart wegen 2-3 km
Auch dass sich der REx nicht bei den effizientesten 3500upm und 90% Last blockieren lässt geht mir auf den Wecker. Fährt man zu schnell und ein gewisses Delta an gepufferter Energie aus der Batterie wird überschritten, dreht der mit 4800upm und wird deutlich durstiger. Umgekehrt ist es Ihm auch verwehrt den Einschaltpunkt zb. 75% zu überschreiten, weshalb er zwar die 3500upm hält, aber die Last auf 40% sinkt.

Er ist dadurch aber auch weitestgehend Deppensicher.

Die Vorteile eines größeren Akku liegen dabei auf der Hand:
...
Die einzigen Nachteile sind ...

Für mich überwiegen hier die Nachteile ganz klar gegenüber den Vorteilen.

... sind es vielleicht 0,2-0,3kWh/100kg.

So 0,3kWh/100kg Gewicht hätte ich auch gesagt. 1kWh ist klar zu viel, das ist der elektrische Verbrauch bei meinem pro 100kg. Ein bisschen was will der Luftwiderstand und die Nebenverbraucher aber sicher auch abhaben.